أنواع التحولات الكيميائية

مقدمة في التحولات الكيميائية

تؤثر التحولات الكيميائية بشكل كبير على حياتنا اليومية. لا يمكن لأي عملية أن تحدث بدونها. على سبيل المثال، تحتاج السيارة إلى تحول الوقود عن طريق الاحتراق لتتحرك، وكذلك النباتات والحيوانات والبشر، وجميع العمليات الحيوية والكيميائية على سطح الأرض. ما يحدث عند تحول العناصر والمركبات هو كسر الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة وتكوين روابط جديدة. بمعنى آخر، تتفكك المواد أو تنحل، وتتكون مواد جديدة من الأجزاء المتفككة.

لتسهيل دراسة التحولات الكيميائية والتغيرات التي تحدث فيها للمواد المتفاعلة وتكوين مواد جديدة، يتم تمثيلها بمعادلات كيميائية.

تحولات التجميع أو التكوين

ينقسم هذا النوع من التحولات إلى ما يلي:

• تجميع عنصر مع عنصر: يعبر هذا النوع عن تجميع عنصر واحد مع آخر لإنتاج مركب في النهاية. مثال:
  
  عنصر المغنيسيوم + ذرتين أكسجين -> 2 أكسيد المغنيسيوم
  
  عنصر الصوديوم + عنصر الكلور -> 2 كلوريد الصوديوم (ملح الطعام).
• تجميع مركب مع مركب: هو تجميع أحد المركبات مع الآخر من نفس الجنس لإنتاج مركب جديد في النهاية. أمثلة:
  
  أكسيد الكالسيوم + الماء -> (هيدروكسيد الكالسيوم)
  
  ثاني أكسيد الكربون + الماء -> حمض الكربونيك (مركب مكون من ذرتين هيدروجين وثاني أكسيد الكربون).

تحولات الانحلال أو التفكك

أي تفكك المركب إلى عناصر أبسط منه، وبعضها قد تحتاج إلى تسخين لإتمام تفككها إلى مكوناتها البسيطة أو ما تسمى “الأولية”.

تتفكك بعض الأحماض عند تسخينها إلى أكسيد الحامض والماء، مثال:

• نترات الأمونيوم -> مركب الماء + أكسيد النيتروز
• هيدروكسيد النحاس (II) -> أكسيد النحاس (II) + مركب الماء
• كربونات الكالسيوم -> أكسيد الكالسيوم + ثاني أكسيد الكربون
• كلورات البوتاسيوم -> 2 كلوريد البوتاسيوم + 3 أكسجين
• أكسيد الزئبق (II) -> 2 زئبق + أكسجين

تتم بعض تحولات التفكك من خلال الكهرباء، ويسمى التحول بـ “التحليل الكهربائي”.

تحولات الإزاحة أو الاستبدال

يحدث هذا النوع من التحولات في حالة وجود فلز نشط (أي أكثر فعالية)، وبالتالي فإنه يحل محل عنصر آخر كتحصيل حاصل بشرط أن يكون هذا العنصر ذو نشاط أقل (فعاليته منخفضة) في مركب آخر. أو يحدث بين لافلز ذو فعالية مرتفعة مع لافلز ذو فعالية منخفضة.

• الإزاحة أو الاستبدال الأحادي: A+BC → AC + B. أمثلة:
  
  الحديد + كبريتات النحاس -> كبريتات الحديد + النحاس
  
  الصوديوم + 2 ماء -> 2 هيدروكسيد الصوديوم + الهيدروجين
  
  الزنك + 2 هيدروكلوريد -> كلوريد الزنك + الهيدروجين
  
  الكلور + 2 بروميد الصوديوم -> 2 كلوريد الصوديوم + عنصر البروم
• الإزاحة المزدوجة: يكون هذا التحول في العناصر ذات المواد المتفاعلة، فيأخذ كل مركب في العنصر مكان العنصر الآخر في التحول. (AB + CD → AD + BC)

التحولات الأيونية

تتميز هذه التحولات بحدوثها في المحاليل المائية، وينتج عن هذا النوع من التحولات إحدى النواتج التالية:

• راسب.
• غاز.
• ماء أو مادة غير متأينة.

أمثلة على كل نوع بالترتيب:

• كلوريد الباريوم + كبريتات الصوديوم -> كبريتات الباريوم + كلوريد الصوديوم

إذا تم التحول بين حمض وقاعدة، يسمى في هذه الحالة بـ التعادل.

• هيدروكلوريك + هيدروكسيد الصوديوم -> كلوريد الصوديوم + الماء